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水电站发电机变压器继电保护工作研究

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：李云初

[导读] 摘要：在水电站运行过程中，水电厂发电机变压器是其重要影响因素，变压器中的继电保护装置在水电厂运行中需要引起人们的注意。

        新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局新疆 836000
        摘要：在水电站运行过程中，水电厂发电机变压器是其重要影响因素，变压器中的继电保护装置在水电厂运行中需要引起人们的注意。机电保护设备不仅是水电站发电机的一种保护电器，更是会直接影响整个水电站的稳定运行。本文就先了解变压器继电保护装置和设计原则，然后分析水电站变压器继电保护的对策，为相关研究人员提供参考，确保水电站的稳定运行。
        关键词：水电站；发电机；变压器；继电保护；研究
        对于水电站发电机变压器继电保护装置而言，其工作原理就是一旦水电站在运行上出现故障的时候，那么该故障的电压和电流都会发生变化。通常情况下，都是在元件上安装变换器，变换器能够在这其中根据自身的功能，针对出现故障所产生的电压和电流进行隔离，以此来确保变压器的稳定运行。
        一、变压器继电保护装置和设计原则
        （一）分析变压器常见故障
        变压器继电保护设备能够很准确的隔离在供电系统中所存在的问题，这样就能够减少对其它正常元件的损坏，进而来保证水电厂系统的稳定运行[1]。如果在这其中发现某一设备运行异常，那么继电保护装置就能够通过警报来提醒维修人员及时维修。在处理过程中，工作人员也需要严格按照要求来进行处理，利用正确的方法来消除故障。此外，继电保护设备的一大实用功能就是在水电站发生故障的时候，能够根据实际情况在短时间内恢复供电，这样就能够更好的提升水电站供电稳定性。
        变压器所常见的故障，一般情况下可以分为油箱内和油箱外两种。其中油箱内的故障是在同向绕组出现问题的时候，电流会连接不同电相，进而产生短路问题。油箱外故障是因为变压器绕组断线，进而所产生的故障[2]。除这两种问题外，在运行过程中还会容易受到各种突发情况，进而产生系统故障。因为其中一些原因会导致变压器受到损坏，一旦油箱内的油位超过正常的标准，就会导致变压器的温度升高，进而让变压器不能够运行。
        （二）水电站变压器的保护措施
        在变压器出现问题的时候，水电站的电力系统会产生不同情况的短路问题。电路会直接导致变压器温度升高，一旦温度超过规定范围，就会直接损坏变压器的内部零件。更严重的是，如果故障出现在油箱附近，就会容易产生火灾[3]。因此，为了能够让变压器更加稳定的运行，减少故障，就需要切断变压器。也就是一旦变压器出现短路，那么就应该及时的报警，并切断变压器的运行系统。
        很多大型的水电站所利用的变压器，都是通过纵差保护的方法，来保护电力系统中的元件。在具体保护过程中，通常都是根据比率来对其进行制定。在变压器出现故障的时候，如果流出和流入的电流相同，在这种情况下，纵差保护并不会被触动。而如果是变压器运行不稳定，或者是内部存在故障，只有流入并没有流出，这样就容易触动纵差保护。针对纵差保护而言，在处理过程中一定要切出变压器，只有这样才能够保证变压器系统的安全。
        二、水电厂变压器继电保护对策
        （一）创新工作原理
        目前市面上的新型继电保护设备自身属于数字化的保护装置，其优点就在于能够利用数字信息来保护变压器，这样就能够满足变压器所需要的电量保护[4]。与此同时，还能够根据具体实际情况来创新配置，进而来对变压器实现全方面的保护。

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相比于传统的水电站机电保护装备，新型的机电保护具有一个新的特点，那么就是比率差动，这一新特点可以通过对斜率比率制动曲线的方法，来进行模拟。此外，新型继电保护装置还能够提高工频故障分量的方法，来更好的提升装备自身的灵敏度。这样就使得继电保护装置不会受到电荷的影响，能够更好的提升自身的能力。在保护过程中，继电保护装置会通过差点流的变化来分析故障，然后通过浮动门槛和制动电流的方法来进行横差保护。
        （二）发电机定子和转子的保护配置
        在水电站发电机变压器继电保护运行过程中，必须要能够确保相应的保护装置能够更好的满足具体需求。定子接地保护主要是通过利用零序电压的方法来保护定子绕组。在保护工程中，是保护中性点绕组，通过分析零序电压和三次谐波，然后明确定子的具体出口[5]。在这其中，只有不断的提升对定子保护的效果，才能够让其设备更加稳定的运行。针对转子所出现的故障问题，一般情况下都是因为激励电路存在故障，但是这些故障问题并不会在第一时间显露。在后续过程中，故障会直接影响发电机的整体运行情况，进而最后会直接影响水电站的整体发展。因此，转子保护装置还会针对所出现的问题进行报警，以此来为维修人员提供相应帮助。
        （三）变压器继电保护配置
        在水电站变压器继电保护配置过程中，常用的有变压器和工厂变压器这两种。在这其中工厂变压器的继电保护配置有很好的适应性，能够将其安装在开关设备上，以此来对其进行保护。通过对继电保护配置的合理应用，就能够更好的对变压器设备进行保护，能够让变压器设备更加稳定的运行[6]。因此，在水电站发电机变压器继电保护过程中，就应该根据水电站的具体情况来选择相应的保护设备，进而来让继电器能够更加稳定运行，有效的提升水电站的工作水平，为水电站营造更多的经济收益。
        （四）增加发电机出口断路失灵保护
        针对传统的水电站主线连接而言，其连接大多都是在发电机和变压器中加入出口断路器，通过对这种装置的合理应用，能够更好的保护发电机。在运行过程中，是一旦变压器出现问题，那么就可以通过断开发电机出口的方法，来分离发电机和变压器。因此，在具体工作过程中，必须要能够重视发电机出口短路不运行的问题，并且根据实际情况来创新技术，确保发电机能够稳定运行。
        结语
        总而言之，在水电厂日常运行过程中，变压器继电保护工作是其关键，所以就应该将继电保护工作能够真正的落实到日常管理中，不断的创新技术，以此来让水电站能够稳定运行，为社会的发展提供更好的帮助。
        参考文献
        [1]刘晓庆.探讨水电站发电机变压器继电保护[J].科技风,2020(06):182.
        [2]李泽学.水电厂发电机变压器保护原理及继电保护措施[J].科技风,2019(27):161.
        [3]何云霞.梅山水电站继电保护装置更新改造设计[J].江淮水利科技,2017(06):35-36+48.
        [4]罗文雄.关于水电站发电机变压器继电保护的探讨[J].黑龙江水利科技,2017,45(04):101-102+122.
        [5]周海霞,毛坤.潘家口水电站150MW发电机继电保护的配置和动作时限优化[J].水利水电工程设计,2016,35(04):40-42.
        [6]林金新.水电站发电机变压器继电保护研究[J].科技风,2016(18):125.